a. \(\log_{2011}2012\) và \(\log_{2012}2013\)
Ta luôn có : \(\log_n\left(n+1\right)>\log_{n+1}\left(n+2\right)\) với mọi \(n>1\) (*)
Thật vậy :
- Ta có : \(\left(n+1\right)^2=n\left(n+2\right)+1>n\left(n+2\right)>1\Rightarrow\log_{n+1}\left(n+1\right)^2>\log_{n+1}\left[n\left(n+2\right)\right]\)
hay :
\(2>\log_{n+1}n+\log_{n+1}\left(n+2\right)\) (1)
- Áp dụng Bất đẳng thức Cauchy, ta có :
\(\log_{n+1}n+\log_{n+1}\left(n+1\right)>2\sqrt{\log_{n+1}n.\log_{n+1}\left(n+2\right)}\) (2)
((2) không xảy ra dấu "=" vì \(\log_{n+1}n\ne\log_{n+1}\left(n+2\right)\) )
- Từ (1) và (2) \(\Rightarrow2>2\sqrt{\log_{n+1}n.\log_{n+1}\left(n+2\right)}\)
\(\Rightarrow1>\log_{n+1}n.\log_{n+1}\left(n+2\right)\)
\(\Leftrightarrow\frac{1}{\log_{n+1}n}>\log_{n+1}\left(n+2\right)\)
\(\Leftrightarrow\log_n\left(n+1\right)>\log_{n+1}\left(n+2\right)\)
Áp dụng (*) với \(n=2011\Rightarrow\log_{2011}2012>\log_{2012}2013\)
b. \(\log_{13}150\) và \(\log_{17}290\)
Ta có : \(\log_{12}150< \log_{13}169=2=\log_{17}289< \log_{17}290\Rightarrow\log_{13}150< \log_{17}290\)
c. \(\log_34\) và \(\log_{10}11\)
Ta luôn có : \(\log_a\left(a+1\right)>\log_{a+1}\left(a+2\right)\) với \(0< a\ne1\) (*)
Tương tự câu (a), áp dụng liên tiếp (*) ta được :
\(\log_34>\log_45>\log_56>\log_67>\log_78>\log_89>\log_910>\log_{10}11\)
hay \(\log_34>\log_{10}11\)
